5 Arduino strømbesparende tip, der holder dig i gang i flere dage

Arduino-tavler har ændret ansigtet til DIY-teknologi. Enkle projekter som at oprette Arduino-trafiklys i miniaturer er perfekte til at lære nybegynder om grundlæggende elektronik og programmering.

Arduinos er perfekte til hjemmeprojekter og kan bruges mens du er på farten ved at tilslutte en batteripakke til dem. Problemet er, selv det tyndeste batteri vil hurtigt blive kørt ned af endda et lille Arduino-kort.

Hvis du virkelig ønsker, at din Arduino skal køre i lang afstand, er du nødt til at foretage nogle justeringer og ændringer.

1. Arduino laveffekt-softwarebiblioteker

Der er flere softwarebiblioteker til rådighed, der kan ændre dit Arduinos strømforbrug. Ved at sende Arduino i en dyb søvn i et bestemt tidsrum, kan der spares strøm mellem operationerne. Dette er især nyttigt til mikrokontrollere, der tager sensorlæsninger i fjerntliggende områder, som f.eks. Vejrstationer, eller til at registrere sensorkredse til større enheder.

Low-Power-biblioteket af Github-brugerens raketscream er et eksempel på et brugervenligt bibliotek, der er perfekt til at spare lidt strøm. Overvej følgende kode, baseret på nogle af bibliotekets eksempelkode:

#include "LowPower.h" // setup () dine sensorer / LED'er her void loop () // Denne næste linje tænder arduinoen ned i 8 sekunder // ADC betyder analog til digital konvertering og BOD til detektion af brown out / / begge er slukket under søvnperioden for at spare strøm LowPower.powerDown (SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // Efter hver søvn kan du instruere Arduino til at udføre sine opgaver her - for eksempel tage en temperaturlæsning og sende den til en server. 

Denne kode er en god start. Ikke kun taber det strømforbruget ved hjælp af allerede indbyggede metoder, det slukker for det potentielt dyre analog til digital konvertering (som kan bruge strøm, selv når den er inaktiv) og brun udsporing hvilket stopper Arduino-løbskoden, når dens indgangsspænding bliver for lav.

Dette er en enkel, men effektiv foranstaltning for at begynde at skære ned hvor meget strøm din Arduino trækker. Vi kan dog gå meget dybere end dette!

2. Arduino indbygget strømbesparelse

Arduino-programmeringssprog har sit eget indbyggede søvn funktionalitet designet til at hjælpe med strømbesparelse. Søvnfunktionen, der bruges i takt med afbryde klausuler, lad Arduino vågne op igen.

Arduino har specifikke stifter designet til at afbryde søvncyklussen, og du kan få adgang til dem ved hjælp af installationsfunktionen:

#definer interruptPin 2 void setup () // interrupt pin SKAL være Arduino pin 2 eller 3 på Uno // indstille pin-en til at trække op pin-mode (interruptPin, INPUT_PULLUP);  

Nu hvor dette er konfigureret som en afbrydernål, kan du med sikkerhed sende dig din Arduino i dvale. En forenklet måde at gøre dette på er at oprette to små funktioner:

void sendToSleep () // aktiver sove - bemærk, at dette begynder at sove, ikke starter det! sleep_enable (); // vedhæft afbrydelsen, angiv stiften, metoden til opkald til afbrydelse // og afbrydelsesforholdene, i dette tilfælde når stiften trækkes lavt. attachInterrupt (interruptPin, wakeUpAgain, LOW); // faktisk aktivere sleep mode sleep_cpu (); // kode fortsætter herfra efter afbrydelse af Serial.println ("Bare vågnede.");  ugyldig wakeUpAgain () // stop sleep mode sleep_disable (); // ryd interrupt detachInterrupt (interrputPin); 

Koden ovenfor er en forenklet måde at sende din Arduino i dvaletilstand, og du kan vække den op igen ved at oprette forbindelse pin 2 til GND pin. Mens Arduino Uno er i dvaletilstand, barberer den sig omkring 11 mA fra den samlede strømtiltrækning, og hvis du i stedet bruger en Pro Mini, kan du forvente at falde fra 25 mA regelmæssig strømforbrug til kun 0,57 mA.

Afbrydelser er en god måde at nedbringe dit strømforbrug på, og The Kurks blog har nogle detaljerede indlæg om dem, som hjælper med at afmystificere afbrydelser for begyndere.

3. Sænk Arduino urets hastighed

Ur Arduino's urhastighed bestemmer, hvor mange operationer den kan udføre pr. Sekund. De fleste Arduino-tavler kører på en 8 eller 16 MHz processor, selvom nogle af udskudte plader, såsom Teensy 3.6, kan prale af behandlingshastigheder på op til 180 MHz! Dette er grunden til, at mange DIY-hackere kan lide at bruge Teensy-tavler 7 seje projekter, du kan bygge med en Teensy 7 seje projekter, du kan opbygge med en Teensy Teensy er et godt alternativ til Arduino, og disse fantastiske projekter viser, hvad du kan gøre med en Teensy ! over Arduino i deres DIY-projekter.

Al denne processorkraft kommer til en strømomkostning, og for mange anvendelsestilfælde er der brug for fuld urhastighed. Det er her regulering af urets hastighed gennem software kan gøre en forskel.

Det ville være mig til ikke at advare dig, ændring af urets hastighed kan forårsage problemer med bootloader og måske efterlader dig en Arduino, som du ikke kan uploade skitser til, hvis det gøres forkert.

Hvis du ønsker at prøve at ændre din urhastighed sammen med at lave værktøjer i Arduino IDE, så du kan ændre CPU-frekvens undervejs, kan Pieter P's detaljerede guide hjælpe dig med at komme i gang.

4. Udskift magt-sultne Arduino-komponenter

Arduino Uno er det mest populære bræt for begyndere, og de fleste Arduino-sæt leverer enten en officiel eller klonet model. Dens større formfaktor og hot swappable mikrochips gør det perfekt til eksperimentering, og dets brede kapacitet til indgangsspænding sammen med ombord spændingskonvertering til 3,3 V komponenter gør det passer til næsten ethvert formål.

Al denne funktionalitet er ikke billig med hensyn til strømforbrug. Med dette i tankerne er der en række ting, du kan gøre for at fysisk ændre en Arduino Uno for at spare strøm.

Spændingsregulatoren på Arduino Uno forårsager det største enkelte strømafløb på tavlen. Dette er ikke særlig overraskende, da det er nødt til at falde op til 7v sikkert fra input-strømforsyningen til selve brættet. Nogle har forsøgt at komme omkring dette ved at erstatte regulatoren med mere effektive, men dette løser ikke rigtig problemet.

Patrick Fenner fra DefProc engineering kom med en fantastisk løsning i sit blogindlæg, der dækker Uno-strømbesparende strategier. Ved at udskifte spændingsregulatoren fuldstændigt med en DC-DC-buckkonverter, formåede han at halve strømforbruget til mikrokontrolleren.

5. Lav din egen Arduino

En sikker-brand måde at kun bruge den krævede kraft til dit projekt er at designe en mikrocontroller til dine egne specifikationer. I fortiden har vi vist, hvordan du kan bygge din egen Arduino ikke bruge penge på en Arduino - Byg din egen til meget mindre Ikke bruge penge på en Arduino - Byg din egen til meget mindre Jeg elsker mine Arduinos. På ethvert tidspunkt har jeg en hel del projekter på farten - prototype er bare så let med dem. Men nogle gange vil jeg holde projektet funktionelt uden at købe… til en brøkdel af omkostningerne ved et officielt bestyrelse.

Ud over at have meget mere kontrol over størrelsen og omfanget af dit kredsløb, kan dette bringe strømforbruget ned til 15.15mA i standby og så lidt som 0.36mA i dvaletilstand. Disse tal er hentet fra det utroligt detaljerede indlæg af Nick Gammon på hans forum.

Dette indlæg dækker mange andre aspekter af Arduino strømbesparelse og er en fantastisk ressource at referere til, når man prøver at skubbe lidt mere tid ud af en mobil strømforsyning.

Brug Arduino til store ideer og et lille kraftfodaftryk

Når du arbejder på dine første nybegynder Arduino-projekter, er strømforbruget sandsynligvis ikke for meget bekymret.

Efterhånden som dine ideer bliver større og kræver mere tanke, er det værd at lære måder at strømline dit opsætning på. Mellem at sikre dig, at du får det rigtige Arduino-bord Arduino Købsguide: Hvilket bord skal du få? Arduino Købsvejledning: Hvilket bord skal du få? Der er så mange forskellige slags Arduino-tavler derude, du vil blive tilgitt for at blive forvirret. Hvilket skal du købe til dit projekt? Lad os hjælpe med denne Arduino-købsguide! og indstille det for at få mest muligt ud af det, kan du gå langt med at fremstille virkelig unikke og nyttige enheder. Held og lykke og bliv ved med!